專利名稱：X線體層照相機(jī)的調(diào)整裝置和調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X線體層照相機(jī)用的調(diào)整裝置，用于一個(gè)支承裝置與一個(gè)照相系統(tǒng)的彼此相對(duì)定位，其中，該照相系統(tǒng)設(shè)在一旋轉(zhuǎn)框架上可繞一系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)，以及該調(diào)整裝置有一個(gè)分配給所述支承裝置的基準(zhǔn)器和一個(gè)投影在該基準(zhǔn)器上的基準(zhǔn)激光器。本發(fā)明還涉及一種使一個(gè)支承裝置與一個(gè)照相系統(tǒng)彼此相對(duì)定位的方法。
背景技術(shù)：
例如由US 2004/0120467A1已知一種此類調(diào)整裝置和一種此類調(diào)整方法。為了相對(duì)于照相系統(tǒng)或照相平面定位支承裝置，將基準(zhǔn)激光器相對(duì)于X線體層照相機(jī)的固定部分定位為，使垂直于照相平面定向的激光束命中基準(zhǔn)器。
將基準(zhǔn)激光器定位在調(diào)整位置在此已知的情況下通過一個(gè)支承在滾輪上或與X線體層照相機(jī)固定部分連接的可回轉(zhuǎn)的機(jī)架進(jìn)行。
為了調(diào)整，首先確定激光束的投影與基準(zhǔn)器之間的偏差。偏差說明了支承裝置與照相系統(tǒng)之間的錯(cuò)移。這一錯(cuò)移隨后在重建體層圖像或體積圖像時(shí)為了修正圖像而予以考慮，或被用于控制支承裝置的手動(dòng)定位。
相對(duì)于支承裝置正確調(diào)整照相系統(tǒng)的一個(gè)重要前提條件是，首先要相對(duì)于照相系統(tǒng)準(zhǔn)確設(shè)置基準(zhǔn)激光器。若由基準(zhǔn)激光器產(chǎn)生的激光束不處于垂直于照相系統(tǒng)照相平面的狀態(tài)，則不可能實(shí)施在支承裝置與照相系統(tǒng)之間的正確定位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是改進(jìn)前言所述類型的X線體層照相機(jī)和用于X線體層照相機(jī)的調(diào)整方法，使得能以簡單的方式保證支承裝置與照相系統(tǒng)彼此準(zhǔn)確的但同時(shí)也是方便可行的相對(duì)定位。
上述技術(shù)問題首先通過一種供X線體層照相機(jī)用的用于使一個(gè)支承裝置與一個(gè)照相系統(tǒng)彼此相對(duì)定位的調(diào)整裝置來解決，其中，該照相系統(tǒng)設(shè)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)框架上可繞一系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)，以及，所述調(diào)整裝置有一個(gè)分配給所述支承裝置的基準(zhǔn)器和一個(gè)投影在該基準(zhǔn)器上的基準(zhǔn)激光器，按照本發(fā)明，該基準(zhǔn)激光器被直接分配給所述旋轉(zhuǎn)框架。
基準(zhǔn)激光器和照相系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)框架互相直接機(jī)械連接，所以可以誤差微小地實(shí)現(xiàn)激光束相對(duì)于照相平面準(zhǔn)確地定向。避免了由于在基準(zhǔn)激光器與照相系統(tǒng)之間間接地連接，例如通過將基準(zhǔn)激光器裝在一個(gè)相對(duì)于X線體層照相機(jī)固定部分可回轉(zhuǎn)或可移動(dòng)的機(jī)架上產(chǎn)生的誤差。
通過將基準(zhǔn)激光器直接裝在旋轉(zhuǎn)框架上，為了基準(zhǔn)激光器的定位不需要制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的固定裝置。
通過按此方式設(shè)置基準(zhǔn)激光器，X線體層照相機(jī)的工作不受干擾。為了掃描一個(gè)檢查區(qū)，可以無阻礙地調(diào)整所述支承裝置。
基準(zhǔn)器優(yōu)選地是一條標(biāo)志線，它沿支承裝置的縱向延伸。當(dāng)標(biāo)志線有一個(gè)與支承裝置類似的長度時(shí)，偏離垂直于照相平面的位置的小量偏移便能光學(xué)地快速和可靠地看出。
按本發(fā)明的一項(xiàng)有利的設(shè)計(jì)，基準(zhǔn)激光器產(chǎn)生扇形激光。作為垂直于照相平面的方向的基準(zhǔn)，扇形激光的投影可以簡單而快速地控制支承裝置的位置。若基準(zhǔn)激光器例如將扇形激光投影在形式上為標(biāo)志線的基準(zhǔn)器上，便可以用可靠和與此同時(shí)簡單的方式通過投影與標(biāo)志線的偏差光學(xué)地檢測(cè)支承裝置與照相系統(tǒng)之間位置的錯(cuò)移。
此外，將基準(zhǔn)激光器直接裝在旋轉(zhuǎn)框架上帶來的優(yōu)點(diǎn)是，可以在基準(zhǔn)激光器與照相系統(tǒng)的照相平面之間簡單而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)定向。為此目的，基準(zhǔn)激光器可以有利地調(diào)整到兩個(gè)不同的轉(zhuǎn)角位置，它們彼此至少基本上有180度的角間距。在沿系統(tǒng)軸線的方向至少一個(gè)基準(zhǔn)位置處，在一個(gè)投影面內(nèi)分別檢測(cè)基準(zhǔn)激光器在調(diào)整為第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的第一投影和基準(zhǔn)激光器在調(diào)整為第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的第二投影?；鶞?zhǔn)激光器調(diào)整為不同的轉(zhuǎn)角位置通過旋轉(zhuǎn)框架相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。投影可例如借助一個(gè)定位在各自的基準(zhǔn)位置上以及垂直于系統(tǒng)軸線定向的投影屏幕檢測(cè)。
在旋轉(zhuǎn)框架上優(yōu)選地設(shè)至少一個(gè)固定水準(zhǔn)儀的卡箍，所以基準(zhǔn)激光器的轉(zhuǎn)角位置可以非常準(zhǔn)確地調(diào)整。
參照第一基準(zhǔn)位置，優(yōu)選地確定在第一投影與第二投影之間的第一間距，以及參照第二基準(zhǔn)位置在該處確定第一與第二投影之間的第二間距。在這里，所述的間距總是沿著垂直于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間一條假想連線的方向和沿著垂直于系統(tǒng)軸線的方向來確定。
由所確定的這兩個(gè)間距，可以彼此獨(dú)立地計(jì)算出支承裝置相對(duì)于照相系統(tǒng)的兩個(gè)不同的調(diào)整量。
由這兩個(gè)間距可以一方面確定一個(gè)用于基準(zhǔn)激光器相對(duì)于系統(tǒng)軸線定位的第一調(diào)整量，以及另一方面確定一個(gè)第二調(diào)整量，它用于基準(zhǔn)激光器相對(duì)于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線的定位調(diào)節(jié)。
優(yōu)選地，根據(jù)第一調(diào)整量和根據(jù)第二調(diào)整量可以實(shí)施基準(zhǔn)激光器的定向，使基準(zhǔn)激光器的激光束垂直于照相系統(tǒng)的照相平面定向。
本發(fā)明還提供一種X線體層照相機(jī)的調(diào)整方法，用于使一個(gè)支承裝置與一個(gè)照相系統(tǒng)彼此相對(duì)定位，其中，該照相系統(tǒng)設(shè)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)框架上可繞一系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)，以及，該X線體層照相機(jī)有一個(gè)分配給所述支承裝置的基準(zhǔn)器和一個(gè)投影在該基準(zhǔn)器上的基準(zhǔn)激光器，按照本發(fā)明，當(dāng)該基準(zhǔn)激光器直接分配給所述旋轉(zhuǎn)框架時(shí)，所述的定位包括下列方法步驟-調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)框架，使得在所述基準(zhǔn)激光器位置與X線體層照相機(jī)旋轉(zhuǎn)中心之間的假想連線垂直于所述支承裝置的支承面定向，-求出所述基準(zhǔn)激光器的投影與基準(zhǔn)器之間的偏差，-調(diào)整所述支承裝置，使所述基準(zhǔn)激光器的投影與所述基準(zhǔn)器重合。
在所述支承裝置與照相系統(tǒng)彼此相對(duì)定位前，優(yōu)選使所述基準(zhǔn)激光器相對(duì)于所述照相系統(tǒng)這樣定向，該定向按下列方法步驟進(jìn)行-調(diào)整所述基準(zhǔn)激光器到兩個(gè)彼此至少基本上有180度角間距的不同的轉(zhuǎn)角位置，使得在沿系統(tǒng)軸線方向的兩個(gè)不同的基準(zhǔn)位置處，在一個(gè)投影面內(nèi)分別檢測(cè)所述基準(zhǔn)激光器在調(diào)整為第一轉(zhuǎn)角位置或第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的第一投影或第二投影，-分別在第一基準(zhǔn)位置與第二基準(zhǔn)位置處測(cè)算在第一投影與第二投影之間的、沿垂直于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線以及垂直于所述系統(tǒng)軸線的方向的第一間距與第二間距，
-基于所計(jì)算出的這兩個(gè)間距確定一個(gè)第一調(diào)整量，該第一調(diào)整量提供所述基準(zhǔn)激光器相對(duì)于系統(tǒng)軸線的調(diào)整量，-基于所計(jì)算出的這兩個(gè)間距確定一個(gè)第二調(diào)整量，該第二調(diào)整量提供所述基準(zhǔn)激光器相對(duì)于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線的調(diào)整量，-根據(jù)該第一調(diào)整量和第二調(diào)整量對(duì)所述基準(zhǔn)激光器進(jìn)行定向，使所述基準(zhǔn)激光器的投影與所述系統(tǒng)軸線相重合。
作為在所述支承裝置與照相系統(tǒng)彼此相對(duì)定位前相對(duì)于照相系統(tǒng)校準(zhǔn)基準(zhǔn)激光器的替代手段可以采用另一種方法，它優(yōu)選地主要包括下列方法步驟-調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)框架到一個(gè)第一轉(zhuǎn)角位置，使得在所述基準(zhǔn)激光器位置與X線體層照相機(jī)旋轉(zhuǎn)中心之間假想的連線垂直于所述支承裝置的支承面定向，從而在一個(gè)基準(zhǔn)位置檢測(cè)所述基準(zhǔn)激光器的形式上為第一投影線的第一投影，-比較第一投影線與一條垂直于所述支承裝置定向的鉛垂線之間的平行度，-對(duì)所述基準(zhǔn)激光器進(jìn)行定向，使第一投影線調(diào)整到平行于鉛垂線延伸的第二投影線內(nèi)，-調(diào)整所述基準(zhǔn)激光器到與所述第一轉(zhuǎn)角位置有至少基本上180度錯(cuò)移量的第二轉(zhuǎn)角位置，從而檢測(cè)第三投影線，-確定互相平行延伸的第二投影線與第三投影線之間的一間距中點(diǎn)，-對(duì)所述基準(zhǔn)激光器進(jìn)行定向，使第二投影線或第三投影線通過該間距中點(diǎn)延伸。


下面參照附圖所示實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)說明。附圖中圖1用透視圖表示具有按本發(fā)明的調(diào)整裝置的一個(gè)X線體層照相機(jī)；圖2在按圖3的前視圖II內(nèi)表示按圖1的X線體層照相機(jī)處于調(diào)整好的第一轉(zhuǎn)角位置以及一個(gè)為了校準(zhǔn)調(diào)整裝置已下降的支承裝置；圖3表示按圖2中的剖切線III-III對(duì)于所述X線體層照相機(jī)的軸向縱剖面，其中對(duì)于兩個(gè)有待校準(zhǔn)的調(diào)整好的轉(zhuǎn)角位置分別標(biāo)畫上一個(gè)激光束，它在第一和第二基準(zhǔn)位置產(chǎn)生投影；圖4表示按圖2中剖切線III-III對(duì)于所示X線體層照相機(jī)的軸向縱剖面，其中標(biāo)有第一調(diào)整角，圖5在按圖3的前視圖II內(nèi)表示X線體層照相機(jī)，其中標(biāo)有第二調(diào)整角；圖6表示在校準(zhǔn)過程中產(chǎn)生的扇形激光在一個(gè)投影屏幕上的投影。
具體實(shí)施例方式
圖1用透視圖表示按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)，在這里該X線體層照相機(jī)是一臺(tái)計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1。該計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1主要包括一個(gè)用于支承物體例如患者的支承裝置5、6、一個(gè)設(shè)在旋轉(zhuǎn)框架12上的照相系統(tǒng)3、4、一個(gè)用于重建體層和體積圖像的計(jì)算裝置17、以及用于支承裝置5、6與照相系統(tǒng)3、4相互定位的一個(gè)調(diào)整裝置2、15。
調(diào)整裝置2、15包括兩個(gè)部分，亦即基準(zhǔn)激光器2和基準(zhǔn)器15?；鶞?zhǔn)激光器2直接裝在旋轉(zhuǎn)框架12上，并因而與照相系統(tǒng)3、4處于直接的機(jī)械連接狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，基準(zhǔn)激光器2設(shè)在旋轉(zhuǎn)框架12上為照相系統(tǒng)3、4配設(shè)的探測(cè)器3旁邊。原則上也可以設(shè)想在旋轉(zhuǎn)框架12上任意布置基準(zhǔn)激光器2。更實(shí)際的做法是著眼于對(duì)所述旋轉(zhuǎn)框架12準(zhǔn)確進(jìn)行重量平衡地實(shí)施所述定位?；鶞?zhǔn)激光器2可產(chǎn)生一個(gè)形式上為扇形激光16的激光束，以及為了調(diào)整將其定向?yàn)槭股刃渭す?6投影在基準(zhǔn)器15上。在計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的外殼32內(nèi)，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置圖中未表示的凹穴或?qū)τ谏刃渭す?6透明的窗口，以使扇形激光16可以無阻礙地投影在基準(zhǔn)器15上。
基準(zhǔn)器15配置在所述支承裝置5、6上以及在本實(shí)施方式中為標(biāo)志線的形式，該標(biāo)志線沿支承裝置5、6的縱向或沿圖1中表示的直角坐標(biāo)系的Z方向延伸。支承裝置5、6有一個(gè)高度可調(diào)的底座5和用于支承物體可沿Z軸的方向調(diào)整的臺(tái)板6。在圖示的示例中，標(biāo)志線直接設(shè)在臺(tái)板6的表面上。
照相系統(tǒng)3、4包括一個(gè)形式上為X線管的X線放射源4和一個(gè)探測(cè)器3，該探測(cè)器有按探測(cè)器陣列排列成行和列的探測(cè)器元件。X線放射源4和探測(cè)器3彼此對(duì)置地設(shè)置，使得從X線放射源4的焦點(diǎn)射出的X射線穿過測(cè)量區(qū)，以及接著命中探測(cè)器3。
按用于檢測(cè)檢查區(qū)體層和體積圖像的計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的一種運(yùn)行方式，在臺(tái)板6連續(xù)送進(jìn)和照相系統(tǒng)3、4與此同時(shí)繞計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心9旋轉(zhuǎn)時(shí)，從所要檢查的對(duì)象區(qū)域確定許多來自不同投影方向的投影。所確定的形式上為圖像原始數(shù)據(jù)的投影傳輸給計(jì)算裝置17，并按已知的圖像重建方法計(jì)算成體層或體積圖像。這些結(jié)果圖像接著可以借助一個(gè)組合在計(jì)算裝置17內(nèi)的顯示器加以顯示。
為了無假象地檢測(cè)圖像原始數(shù)據(jù)，所述支承裝置5、6的縱軸線必須平行于推進(jìn)方向和垂直于照相平面延伸，在這里，照相平面通過在圖1中所畫的直角坐標(biāo)系統(tǒng)的X軸和Y軸展開。
支承裝置5、6相對(duì)于照相系統(tǒng)3、4的定位借助按本發(fā)明的調(diào)整裝置2、15可以簡單而可靠的方式完成。在下面的敘述中，為了更好地理解，基準(zhǔn)激光器的轉(zhuǎn)角位置部分表示為在一個(gè)鐘表面上的位置。支承裝置相對(duì)于照相系統(tǒng)的定位主要包括下列步驟-調(diào)整旋轉(zhuǎn)框架12，使得在基準(zhǔn)激光器位置與X線體層照相機(jī)之間假想的連線11垂直于所述支承裝置5、6的支承面定向，-確定基準(zhǔn)激光器2的投影與基準(zhǔn)器15之間的偏差，-調(diào)整支承裝置5、6，使基準(zhǔn)激光器2的投影與基準(zhǔn)器15相重合。
將基準(zhǔn)激光器2和支承裝置5、6調(diào)整到適用于定向的位置，可例如借助一個(gè)為此所設(shè)的計(jì)算裝置17的程序控制。
投射射線或投影的形狀可以與扇形激光16的形狀不同。投影例如可設(shè)想為簡單的激光束形狀或交叉激光(Laserkreuz)的形狀。當(dāng)然也不要求基準(zhǔn)器15有標(biāo)志線的形式。它同樣可以采用另類標(biāo)志，例如基準(zhǔn)點(diǎn)。
按本發(fā)明的調(diào)整主要有下列優(yōu)點(diǎn)-由于基準(zhǔn)激光器2直接裝在旋轉(zhuǎn)框架12上，避免了在基準(zhǔn)激光器2與照相系統(tǒng)3、4之間的定向誤差。
-不需要附加的用于基準(zhǔn)激光器2定位的固定裝置。
-通過將所述基準(zhǔn)激光器2裝在旋轉(zhuǎn)框架12上，使得計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1在為了檢查一個(gè)對(duì)象區(qū)域而運(yùn)行時(shí)不受干擾。
由于將基準(zhǔn)激光器2直接裝在計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的旋轉(zhuǎn)框架12上，同樣可以通過出人意外的可靠和簡單的方式使基準(zhǔn)激光器2相對(duì)于照相系統(tǒng)3、4或照相平面定向。
為了相對(duì)于所述照相系統(tǒng)3、4校準(zhǔn)基準(zhǔn)激光器2，在兩個(gè)沿系統(tǒng)軸線方向的不同的基準(zhǔn)位置22、23上，如圖3所示分別檢測(cè)基準(zhǔn)激光器2的第一和第二投影18、19或20、21。第一投影18或20在基準(zhǔn)激光器2第一轉(zhuǎn)角位置7記錄，以及第二投影19、21在基準(zhǔn)激光器2第二轉(zhuǎn)角位置8記錄，在這里，轉(zhuǎn)角位置7、8至少基本上有180度角間距。在按圖3的前視圖II的圖2中，計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的基準(zhǔn)激光器2作為示例表示處在一個(gè)調(diào)整好的第一個(gè)轉(zhuǎn)角位置7。在本實(shí)施方式中第一轉(zhuǎn)角位置7對(duì)應(yīng)于在假想鐘面上的12時(shí)位置，而與第一轉(zhuǎn)角位置7有180度錯(cuò)移量的第二轉(zhuǎn)角位置8對(duì)應(yīng)于6時(shí)位置。第二轉(zhuǎn)角位置8在圖2中用虛線的形式表示。
第一和第二投影18、19或20、21在各自的基準(zhǔn)位置22或23例如借助一個(gè)相應(yīng)定位的垂直于系統(tǒng)軸線14定向的投影屏幕檢測(cè)。為了使基準(zhǔn)激光器2在調(diào)整好的第二轉(zhuǎn)角位置8也能無阻礙地射在投影屏幕上，支承裝置5、6現(xiàn)在處于一個(gè)下降的位置。
由基準(zhǔn)激光器2產(chǎn)生的投影圖在投影屏幕上相應(yīng)于一條投影線?；鶞?zhǔn)激光器2在兩個(gè)轉(zhuǎn)角位置7、8的投影線，根據(jù)基準(zhǔn)激光器2相對(duì)于照相系統(tǒng)3、4的移位有一錯(cuò)移。第一與第二投影18、19或20、21在投影屏幕上分別在一條測(cè)量直線33或34上測(cè)量，該測(cè)量直線33或34如圖3中所示那樣垂直于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線10和垂直于系統(tǒng)軸線14。沿著在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間連線10方向進(jìn)行所述測(cè)量的位置原則上可以自由選擇，但優(yōu)選地在測(cè)量直線33、34與計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的系統(tǒng)軸線14相交的位置處進(jìn)行所述測(cè)量。
圖3表示按圖2中剖切線III-III對(duì)于所示計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的軸向縱剖面，其中對(duì)于各自的基準(zhǔn)位置22或23分別標(biāo)畫上一個(gè)屬于基準(zhǔn)激光器2第一轉(zhuǎn)角位置7的第一投影18或20以及屬于基準(zhǔn)激光器2第二轉(zhuǎn)角位置8的第二投影19或21。第二基準(zhǔn)位置23與第一基準(zhǔn)位置22相比在本實(shí)施方式中離計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1設(shè)在有兩倍大間距的地方。在這種情況下，第一和第二投影18、19、20、21分別對(duì)應(yīng)一個(gè)由測(cè)量直線33、34與相應(yīng)的基準(zhǔn)激光器2投影線構(gòu)成的交點(diǎn)。
確定在第一基準(zhǔn)位置22處第一與第二投影18、19之間的第一間距F1以及在第二基準(zhǔn)位置23處第一與第二投影20、21之間的第二間距F2。根據(jù)投影的這兩個(gè)間距F1、F2，計(jì)算兩個(gè)用于基準(zhǔn)激光器2定向的調(diào)整量A、D。第一調(diào)整量A提供基準(zhǔn)激光器2相對(duì)于系統(tǒng)軸線14的調(diào)整量，以及第二調(diào)整量D提供基準(zhǔn)激光器2相對(duì)于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間假想連線10的調(diào)整量。第一和第二調(diào)整量A、D可例如由下列公式確定A＝0.5×(F2-F1)D＝0.5×(2×F1-F2)式中F1是第一間距、F2是第二間距、A是第一調(diào)整量和D是第二調(diào)整量。
根據(jù)這兩個(gè)調(diào)整量A、D可以計(jì)算出用于修正基準(zhǔn)激光器2相對(duì)于照相系統(tǒng)3、4定向的第一調(diào)整角α和第二調(diào)整角δ。第一調(diào)整角α提供基準(zhǔn)激光器2相對(duì)于計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1系統(tǒng)軸線14的調(diào)整角度α＝arctan(A/a)，式中α是第一調(diào)整角，A是第一調(diào)整量，以及a是第一基準(zhǔn)位置22離計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的間距。圖4也表示按圖2中剖切線III-III對(duì)于所示計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的一個(gè)軸向縱剖面，圖中標(biāo)畫有所算出的第一調(diào)整角α。
第二調(diào)整角δ提供基準(zhǔn)激光器2相對(duì)于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線10的調(diào)整角度δ＝arctan(D/R)，式中δ是第二調(diào)整角，D是第二調(diào)整量以及R是基準(zhǔn)激光器離計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)系統(tǒng)軸線的間距。圖5沿按圖3的前視方向II表示計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1，圖中標(biāo)畫有第二調(diào)整角δ。
也可以不計(jì)算兩個(gè)調(diào)整角α、δ修正基準(zhǔn)激光器2的定向。在這種情況下，基準(zhǔn)激光器2首先繞一個(gè)平行于Y軸的激光器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使得在第二基準(zhǔn)位置23處扇形激光16沿系統(tǒng)軸線14方向的調(diào)整量為第一調(diào)整量A的兩倍數(shù)額。接著，基準(zhǔn)激光器2繞一個(gè)平行于系統(tǒng)軸線14的激光器軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，使得在第二基準(zhǔn)位置23處扇形激光16沿系統(tǒng)軸線14方向的調(diào)整量為第二調(diào)整量D的一倍數(shù)額。調(diào)整的結(jié)果是基準(zhǔn)激光器的扇形激光16與支承裝置5、6的基準(zhǔn)器15相重合。
但相對(duì)于照相系統(tǒng)3、4校準(zhǔn)基準(zhǔn)激光器2也可以這樣進(jìn)行，即，只在一個(gè)基準(zhǔn)位置評(píng)估分析基準(zhǔn)激光器2的投影。圖6示例性地表示基準(zhǔn)激光器2的投影，它們?cè)诶绲谝换鶞?zhǔn)位置22是在一個(gè)這種校準(zhǔn)過程期間先后在投影屏幕30上造成的?；鶞?zhǔn)激光器2調(diào)整到第一轉(zhuǎn)角位置7，使得基準(zhǔn)激光器位置與計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)旋轉(zhuǎn)中心之間想象的連線11垂直于支承裝置5、6定向。因此，第一基準(zhǔn)位置7對(duì)應(yīng)于12時(shí)位置?；鶞?zhǔn)激光器2在此第一轉(zhuǎn)角位置7產(chǎn)生形式上為第一投影線24的第一投影，它相對(duì)于一條垂直于支承裝置5、6支承面定向的鉛垂線31進(jìn)行平行度比較。基準(zhǔn)激光器2接著繞計(jì)算機(jī)層析X射線照相機(jī)1的系統(tǒng)軸線14轉(zhuǎn)動(dòng)，直至基準(zhǔn)激光器2的第一投影線24與平行于鉛垂線31延伸的第二投影線25重合。
接著，將基準(zhǔn)激光器2調(diào)整到第二轉(zhuǎn)角位置8，它相對(duì)于第一轉(zhuǎn)角位置7至少基本上錯(cuò)開180度。第二轉(zhuǎn)角位置8對(duì)應(yīng)于鐘面上的6時(shí)位置。在第二轉(zhuǎn)角位置8檢測(cè)第三投影線26。第二與第三投影線25、26互相平行延伸，并在由基準(zhǔn)激光器2產(chǎn)生的扇形激光16相對(duì)于Y軸方向有錯(cuò)移時(shí)相互間有一定的間距28。由此間距28確定間距中點(diǎn)29?，F(xiàn)在，基準(zhǔn)激光器2繞著在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線11轉(zhuǎn)動(dòng)，使第三投影線26轉(zhuǎn)移到通過間距中點(diǎn)29延伸的第四投影線27內(nèi)。當(dāng)然同樣也可以將基準(zhǔn)激光器2回歸第一轉(zhuǎn)角位置7，然后繞著在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間假想的連線10轉(zhuǎn)動(dòng)，使第二投影線25通過間距中點(diǎn)29延伸。
權(quán)利要求
1.一種X線體層照相機(jī)(1)的調(diào)整裝置，用于使一個(gè)支承裝置(5、6)與一個(gè)照相系統(tǒng)(3、4)彼此相對(duì)定位，其中，該照相系統(tǒng)(3、4)設(shè)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)框架(12)上可繞一系統(tǒng)軸線(14)旋轉(zhuǎn)，以及，所述調(diào)整裝置有一個(gè)分配給所述支承裝置(5、6)的基準(zhǔn)器(15)和一個(gè)投影在該基準(zhǔn)器(15)上的基準(zhǔn)激光器(2)，其特征為該基準(zhǔn)激光器(2)被直接分配給所述旋轉(zhuǎn)框架(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征為所述基準(zhǔn)器(15)是一條標(biāo)志線。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的調(diào)整裝置，其特征為所述基準(zhǔn)激光器(2)產(chǎn)生一束扇形激光(16)。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的調(diào)整裝置，其特征為在所述旋轉(zhuǎn)框架上為了固定一個(gè)水準(zhǔn)儀設(shè)有至少一個(gè)卡箍(13)，其中，該水準(zhǔn)儀可用于調(diào)整所述基準(zhǔn)激光器(2)的一個(gè)轉(zhuǎn)角位置(7或8)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的調(diào)整裝置，其特征為所述基準(zhǔn)激光器(2)可以被調(diào)整到兩個(gè)不同的彼此至少基本上有180度角間距的轉(zhuǎn)角位置(7、8)上，由此可以在沿系統(tǒng)軸線(14)的方向上的至少一個(gè)基準(zhǔn)位置(22或23)處，在一個(gè)投影面內(nèi)分別檢測(cè)所述基準(zhǔn)激光器(2)在調(diào)整為第一轉(zhuǎn)角位置(7或8)時(shí)的第一投影(18或20)和所述基準(zhǔn)激光器(2)在調(diào)整為第二轉(zhuǎn)角位置(8)時(shí)的第二投影(19或21)。
6.按照權(quán)利要求5所述的調(diào)整裝置，其特征為可分別參照第一基準(zhǔn)位置(22)與第二基準(zhǔn)位置(23)測(cè)算在第一投影(18或20)與第二投影(19或21)之間的、沿垂直于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線(10)以及垂直于所述系統(tǒng)軸線(14)的方向的第一間距(F1)與第二間距(F2)。
7.按照權(quán)利要求6所述的調(diào)整裝置，其特征為由所述兩個(gè)間距(F1、F2)可確定一個(gè)第一調(diào)整量(A)，該第一調(diào)整量(A)提供所述基準(zhǔn)激光器(2)相對(duì)于系統(tǒng)軸線(14)的調(diào)整量。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的調(diào)整裝置，其特征為由所述兩個(gè)間距(F1、F2)可確定一個(gè)第二調(diào)整量(D)，該第二調(diào)整量(D)提供所述基準(zhǔn)激光器(2)相對(duì)于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線(10)的調(diào)整量。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的調(diào)整裝置，其特征為根據(jù)第一調(diào)整量(A)和第二調(diào)整量(D)可以實(shí)施所述基準(zhǔn)激光器(2)的定向，以使所述基準(zhǔn)激光器(2)的激光束垂直于所述照相系統(tǒng)(3、4)的照相平面定向。
10.一種X線體層照相機(jī)的調(diào)整方法，用于使一個(gè)支承裝置(5、6)與一個(gè)照相系統(tǒng)(3、4)彼此相對(duì)定位，其中，該照相系統(tǒng)(3、4)設(shè)在一個(gè)旋轉(zhuǎn)框架(12)上可繞一系統(tǒng)軸線(14)旋轉(zhuǎn)，以及，該X線體層照相機(jī)有一個(gè)分配給所述支承裝置(5、6)的基準(zhǔn)器(15)和一個(gè)投影在該基準(zhǔn)器(15)上的基準(zhǔn)激光器(2)，其特征為當(dāng)該基準(zhǔn)激光器(2)直接分配給所述旋轉(zhuǎn)框架(12)時(shí)，所述的定位包括下列方法步驟-調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)框架(12)，使得在所述基準(zhǔn)激光器位置與X線體層照相機(jī)(11)旋轉(zhuǎn)中心之間的假想連線垂直于所述支承裝置(5、6)的支承面定向，-求出所述基準(zhǔn)激光器(2)的投影與基準(zhǔn)器(15)之間的偏差，-調(diào)整所述支承裝置(5、6)，使所述基準(zhǔn)激光器(2)的投影與所述基準(zhǔn)器(15)重合。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征為所述基準(zhǔn)器(15)是一條標(biāo)志線。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征為所述基準(zhǔn)激光器(2)產(chǎn)生一束扇形激光(16)。
13.按照權(quán)利要求10至12之一所述的方法，其特征為在所述支承裝置(5、6)與照相系統(tǒng)(3、4)彼此相對(duì)定位前，使所述基準(zhǔn)激光器(2)相對(duì)于所述照相系統(tǒng)(3、4)定向，該定向按下列方法步驟進(jìn)行-調(diào)整所述基準(zhǔn)激光器(2)到兩個(gè)彼此至少基本上有180度角間距的不同的轉(zhuǎn)角位置(7、8)，使得在沿系統(tǒng)軸線(14)方向的兩個(gè)不同的基準(zhǔn)位置(22、23)上，在一個(gè)投影面內(nèi)分別檢測(cè)所述基準(zhǔn)激光器(2)在調(diào)整為第一轉(zhuǎn)角位置(7)或第二轉(zhuǎn)角位置(8)時(shí)的第一投影(18或20)或第二投影(19或21)，-分別參照第一基準(zhǔn)位置(22)與第二基準(zhǔn)位置(23)測(cè)算在第一投影(18或20)與第二投影(19或21)之間的、沿垂直于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線(10)以及垂直于所述系統(tǒng)軸線(14)的方向的第一間距(F1)與第二間距(F2)，-基于所計(jì)算出的這兩個(gè)間距(F1、F2)確定一個(gè)第一調(diào)整量(A)，該第一調(diào)整量(A)提供所述基準(zhǔn)激光器(2)相對(duì)于系統(tǒng)軸線(14)的調(diào)整量，-基于所計(jì)算出的這兩個(gè)間距(F1、F2)確定一個(gè)第二調(diào)整量(D)，該第二調(diào)整量(D)提供所述基準(zhǔn)激光器(2)相對(duì)于在第一轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置與第二轉(zhuǎn)角位置時(shí)的基準(zhǔn)激光器位置之間的假想連線(10)的調(diào)整量，-根據(jù)該第一調(diào)整量和第二調(diào)整量(A、D)對(duì)所述基準(zhǔn)激光器(A、D)進(jìn)行定向，使所述基準(zhǔn)激光器(2)的投影與所述系統(tǒng)軸線(14)相重合。
14.按照權(quán)利要求10至12之一所述的方法，其特征為在所述支承裝置(5、6)與照相系統(tǒng)(3、4)彼此相對(duì)定位前，使所述基準(zhǔn)激光器(2)相對(duì)于照相系統(tǒng)(3、4)定向，該定向按下列方法步驟進(jìn)行-調(diào)整所述旋轉(zhuǎn)框架(12)到一個(gè)第一轉(zhuǎn)角位置(7)，使得在所述基準(zhǔn)激光器位置與X線體層照相機(jī)旋轉(zhuǎn)中心之間假想的連線(10)垂直于所述支承裝置(5、6)的支承面定向，從而在一個(gè)基準(zhǔn)位置檢測(cè)所述基準(zhǔn)激光器(2)的形式上為第一投影線(24)的第一投影，-比較第一投影線(24)與一條垂直于所述支承裝置(5、6)定向的鉛垂線(31)之間的平行度，-對(duì)所述基準(zhǔn)激光器(2)進(jìn)行定向，使第一投影線(24)調(diào)整到平行于鉛垂線(31)延伸的第二投影線(25)內(nèi)，-調(diào)整所述基準(zhǔn)激光器(2)到與所述第一轉(zhuǎn)角位置(7)有至少基本上180度錯(cuò)移量的第二轉(zhuǎn)角位置(8)，從而檢測(cè)第三投影線(26)，-確定互相平行延伸的第二投影線(25)與第三投影線(26)之間的一間距中點(diǎn)(29)，-對(duì)所述基準(zhǔn)激光器(2)進(jìn)行定向，使第二投影線(25)或第三投影線(26)通過該間距中點(diǎn)(29)延伸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種X線體層照相機(jī)的調(diào)整裝置和調(diào)整方法，用于支承裝置(5、6)與照相系統(tǒng)(3、4)彼此相對(duì)定位。為了調(diào)整，使用一個(gè)分配給支承裝置(5、6)的基準(zhǔn)器(15)和一個(gè)投影在該基準(zhǔn)器(15)上的基準(zhǔn)激光器(2)，基準(zhǔn)激光器(2)直接裝在旋轉(zhuǎn)框架(12)上，從而避免在基準(zhǔn)激光器(2)與照相系統(tǒng)(3、4)之間定向時(shí)的誤差。此外，由于基準(zhǔn)激光器(2)直接設(shè)在X線體層照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)框架(12)上，通過將基準(zhǔn)激光器(2)調(diào)整到兩個(gè)不同的彼此至少基本上有180度角間距的轉(zhuǎn)角位置，保證在激光束與照相系統(tǒng)(3、4)的照相平面之間簡單地校準(zhǔn)。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1765326SQ20051011381
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月27日
發(fā)明者索爾斯坦·比特納, 溫弗里德·柯伯, 漢斯-于爾根·米勒, 埃爾瑪·拉莫特 申請(qǐng)人:西門子公司